РЕСИВЕР ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 2006 года по МПК F25B43/02 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к прогрессивным аммиачным установкам с насосно-циркуляционными схемами, и может быть использовано в других отраслях промышленности, например в химической.

Известен вертикальный циркуляционный ресивер со стояком, содержащий полый вертикальный цилиндрический корпус и соосно расположенный в нижней части ресивера полый стояк цилиндрической формы с патрубками подвода паров, жидкого аммиака с маслом из приборов охлаждения, жидкого хладагента с маслом от регулирующей станции, поступающего в разделительную колонку ресивера (Патент №2006761, RU).

Недостатком данной конструкции является недостаточное отделение масла от жидкого хладагента и как следствие попадание масла в испарительную систему, а также трудоемкость процесса выпуска уловленного масла, что приводит к повышенному расходу электроэнергии на выработку единицы холода, ухудшению работы аммиачных насосов, приборов автоматики, снижению надежности и безопасности установки в целом.

Известен циркуляционный ресивер со стояком, содержащий цилиндрический корпус с соосно расположенным стояком, разделительную колонку с патрубками для подсоединения с ресивером по паровой и жидкостной линиям, стояк, соосно которому расположен патрубок для перемещения жидкого хладагента, а также кольцевую перегородку с калиброванными отверстиями, змеевик для разогрева масла, патрубки для выхода жидкого хладагента и уловленного масла из ресивера (Патент №2151347, RU).

Недостатками этого ресивера являются длительность процесса выпуска уловленного масла из ресивера, а также отсутствие охлаждения жидкого хладагента, поступающего в ресивер, что приводит к всплескам жидкости в ресивере, ухудшает работу приборов автоматики и как следствие понижает безопасность и его эффективность.

Техническим результатом настоящего изобретения является интенсификация процесса удаления уловленного масла, устранение всплесков жидкого аммиака в ресивере, приводящее к повышению безопасности и надежности в работе, а также уменьшению энергозатрат при производстве единицы холода.

Технический результат достигается тем, что в ресивере холодильной установки, содержащем цилиндрический корпус, под которым соосно вниз размещен вертикальный цилиндрический стояк со змеевиком, патрубками подвода и отвода хладагента и отвода масла, дополнительный разогрев масла осуществляют плоским гибким нагревательным элементом из неметаллических резистивных материалов, плотно закрепленным на наружной поверхности нижней части стояка и питаемым от сети 220 В.

Технический результат достигается еще и тем, что в ресивере холодильной установки змеевик используют и для охлаждения жидкого хладагента, поступающего в ресивер, путем закрывания запорных вентилей на входе и выходе горячих паров хладагента, закрывание запорного вентиля на перемычки между жидкостными линиями и открывания запорных вентилей на входе и выходе жидкого аммиака в змеевик.

Вертикальный (или горизонтальный) ресивер со стояком холодильной установки имеет соосно расположенный патрубок и патрубок входа жидкого хладагента с маслом, размещенный тангенциально на наружной поверхности стояка, в кольцевую полость, образованную внутренней поверхностью патрубка с отбортовкой и внутренней поверхностью стояка.

После раскрутки потока хладагент очищается от масла и, изменяя направление движения на 180°, поступает в верхнюю полость стояка, где по направляющей конической перегородке вторично изменяет направление движения, и далее очищенный хладагент по жидкостному патрубку поступает к насосам, причем уловленное масло в верхней части стояка стекает вниз и далее через кольцевой зазор в нижнюю полость стояка, в котором размещен змеевик, а дальнейший выпуск его через патрубок осуществляется периодически после разогрева наружной поверхностью змеевика и поверхностью стояка, нагреваемой плоским гибким нагревательным элементом.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемый ресивер холодильной установки отличается конструкцией стояка, имеющего дополнительный подогрев масла, благодаря применению плоского гибкого нагревательного элемента из неметаллических резистивных материалов, плотно закрепленного на наружной поверхности в нижней части стояка и питаемого от электросети напряжением 220 В, а также змеевиком для разогрева уловленного масла, отличающегося тем, что он используется для охлаждения жидкого хладагента, поступающего в ресивер, путем закрывания запорных вентилей на входе и выходе горячих паров хладагента в него, закрывания запорного вентиля на перемычке между жидкостными линиями и открывания запорных вентилей на входе и выходе жидкого хладагента в змеевик.

На чертеже изображен вертикальный циркуляционный ресивер со стояком.

Циркуляционный ресивер содержит цилиндрический корпус 1, стояк 2, разделительную колонку 3 с патрубком 4 для соединения по жидкости со стояком, соосно стояку 2 расположен патрубок 8 для перемещения жидкого хладагента, патрубок с отбортовкой 5, образующий кольцевую полость, образованную наружной поверхностью патрубка с отбортовкой 5 и внутренней поверхностью стояка 2, кольцевую перегородку 6 с кольцевым зазором, разделяющую жидкостную и масляную полости, змеевик 7 и плоский гибкий нагревательный элемент 9 с питанием от сети 15, расположенный в нижней части стояка 2, патрубки с запорными вентилями 10, 11 для входа и выхода теплоносителя, патрубки с запорными вентилями 12 и 13 для выхода жидкого хладагента, запорный вентиль 14 на перемычке между жидкостными линиями.

Циркуляционный ресивер со стояком холодильной установки работает следующим образом.

В циркуляционный ресивер 1 со стояком 2 через патрубок 4 жидкий хладагент тангенциально поступает в нижнюю часть стояка 2 в кольцевую полость, образованную наружной поверхностью патрубка с отбортовкой 5 и внутренней поверхностью стояка 2. При тангенциальном подводе жидкости происходит вращательное движение потока и первоначальное разделение жидкой эмульсии на хладагент и масло. Из-за разницы в плотностях хладагента и масла в размере 30% последнее за счет центробежных сил отбрасывается на периферию и стекает в нижнюю часть стояка 2, а хладагент, изменяя направление движения на 180°, движется вверх и далее поступает в патрубок 8 и к насосам. Скорость движения потока не более 0,1 м/с, что позволяет при его неоднократных изменениях направления движения повысить степень очистки хладагента от масла, которое стекает вниз через кольцевую перегородку 6 с кольцевым зазором в полость, где размещен змеевик 7.

Поскольку масло при низких температурах имеет высокую вязкость, в змеевик 7 через патрубки с запорными вентилями 10, 11 поступает горячий теплоноситель или хладагент, при этом запорный вентиль 14 на перемычке открыт. Для ускорения разогрева масла используется плоский гибкий нагревательный элемент, плотно закрепленный на наружной поверхности стояка 2 и питаемого от сети 15. Соприкасаясь с горячей поверхностью змеевика 7 и горячей внутренней поверхностью стояка 2, масло быстро разогревается и удаляется в систему маслоснабжения.

Для охлаждения жидкого аммиака, поступающего в ресивер, запорные вентили 10, 11 на патрубках подачи и выхода горячих паров хладагента в змеевик 7 закрываются, запорный вентиль 14 на перемычке также закрывается, а запорные вентили 12 на подаче в змеевик и 13 на выходе жидкого аммиака из него открываются.

Данное техническое решение позволяет осуществить трехступенчатое улавливание смазочного масла, решить проблему быстрого удаления уловленного масла и охлаждать жидкий хладагент, поступающий в ресивер, предотвращая этим резкое вскипание хладагента в нем, что существенно повышает эффективность работы холодильной установки, ее безопасность, надежность и значительно снижает эксплуатационные энергозатраты.

Экономический эффект от использования предлагаемого ресивера со стояком образуется за счет снижения энергозатрат на эксплуатацию холодильной установки с насосно-циркуляционной схемой, повышения ее безопасности, в системе которой работает данное техническое решение.

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к прогрессивным аммиачным установкам с насосно-циркуляционными схемами, и может быть использовано в других отраслях промышленности, например в химической. Ресивер холодильной установки содержит цилиндрический корпус, под которым соосно вниз размещен вертикальный цилиндрический стояк со змеевиком, патрубками подвода и отвода хладагента и отвода масла. Дополнительный разогрев масла осуществляется плоским гибким нагревательным элементом из неметаллических резистивных материалов, плотно закрепленным на наружной поверхности нижней части стояка и питаемым от сети 220 В. Использование изобретения позволяет значительно повысить экономичность и безопасность холодильной установки.1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Ресивер холодильной установки, содержащий цилиндрический корпус, под которым соосно вниз размещен вертикальный цилиндрический стояк со змеевиком, патрубками подвода и отвода хладагента и отвода масла, отличающийся тем, что дополнительный разогрев масла осуществляется плоским гибким нагревательным элементом из неметаллических резистивных материалов, плотно закрепленным на наружной поверхности нижней части стояка и питаемым от сети 220 В.2. Ресивер холодильной установки по п.1, отличающийся тем, что змеевик используется и для охлаждения жидкого хладагента, поступающего в ресивер, путем закрывания запорных вентилей на входе и выходе горячих паров хладагента, закрывания запорного вентиля на перемычке между жидкостными линиями и открывания запорных вентилей на входе и выходе жидкого аммиака в змеевик.